JP3573632B2

JP3573632B2 - Friction charging device

Info

Publication number: JP3573632B2
Application number: JP31383198A
Authority: JP
Inventors: 鉄也井上; 大介玉越; 正徳塚原; 英彦前畑
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1998-11-05
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2018-11-05
Also published as: JP2000140701A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉砕された複数種のプラスチック片を帯電させて選別用の静電分離装置へ供給する摩擦帯電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ごみのリサイクル化が急速に推進されつつある。ところで、プラスチック製品原料として消費されるプラスチック類は、塩化ビニル系樹脂（以下「ＰＶＣ」と称する）、ポリエチレン系樹脂（以下「ＰＥ」と称する）、ポリプロピレン系樹脂（以下「ＰＰ」と称する）、ポリスチレン系樹脂（以下「ＰＳ」と称する）が大部分を占め、回収される廃プラスチックも上記樹脂類がほとんどを占めると考えられる。そして、これらの樹脂をリサイクルする場合に、樹脂の種類ごとに分別することが必要である。
【０００３】
上記のような複数種の混在したプラスチック片を選別するには、図８に示すように、先ず、粉砕された複数種のプラスチック片１を摩擦帯電装置２で帯電させ、その後、帯電させたプラスチック片１を摩擦帯電装置２から選別用の静電分離装置３へ供給し、静電分離装置３で特定のプラスチック片１を分離するといった技術がある。
【０００４】
上記摩擦帯電装置２は、円筒容器５の一端に投入部６が形成されるとともに他端に排出部７が形成されたものであり、上記円筒容器５の内部には回転自在な攪拌翼（図示せず）が設けられており、上記投入部６には投入ホッパ８が設置されている。
【０００５】
また、上記静電分離装置３は、水平軸芯回りに所定方向に回転自在な金属ドラム電極１０と、金属ドラム電極１０の回転方向斜め上方に対向して設けられた円弧状の対向電極板１１とを備えており、この対向電極板１１には高圧電源１２の陰極が接続され、高圧電源１２の陽極は接地されている。この接続によって、金属ドラム電極１０により回転接地電極が形成され、金属ドラム電極１０と対向電極板１１との間に選別用静電場が形成される。
【０００６】
また、金属ドラム電極１０の下方には、上方へ開口した第一分離容器１３および第二分離容器１４が、回転方向上流側に順に配置されている。また、金属ドラム電極１０の外周部に、金属ドラム電極１０の周面に付着したプラスチック片１を掻き落とすブラシ１５が配置されている。
【０００７】
上記構成による作用を説明する。複数種のプラスチック片１は、投入ホッパ８から円筒容器５内に投入され、内部で回転する攪拌翼によって異なった種類のプラスチック片１同士が攪拌されて摩擦し合うことで帯電される。このように帯電したプラスチック片１は、排出部７から排出されて金属ドラム電極１０上に落下し、プラスに帯電したプラスチック片１が、金属ドラム電極１０に反発して対向電極板１１に吸い寄せられ、第一分離容器１３に落下する。また、マイナスに帯電したプラスチック片１は、金属ドラム電極１０の表面に吸い寄せられて金属ドラム電極１０の回転により第二分離容器１４に落下するか、あるいはブラシ１５により金属ドラム電極１０の表面から掻き落とされて分離し、第二分離容器１４に落下する。
【０００８】
上記のようなプラスチック片１の選別において、特定のプラスチック片１をより精度良く選別して回収するため、本発明者等は、上記複数種のプラスチック片１の帯電列の中で、選別しようとする特定種のプラスチック片１と上記特定種のプラスチック片１に対して逆極性を有するプラスチック片１との割合が均等になるように上記いずれかのプラスチックの粒を摩擦補助材として円筒容器５内に入れることを提案している。
【０００９】
例えば、上記プラスチック片１の種類がＰＶＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＳである場合、これらを帯電列順に並べると、プラスに帯電され易い側からＰＳ→ＰＥ→ＰＰ→ＰＶＣとマイナスに帯電され易い側に配列される。これによると、ＰＳとＰＥはプラスの電荷が多く帯電され、また、ＰＰとＰＶＣはマイナスの電荷が多く帯電されることになる。ここで、例えばＰＶＣを選別する場合、ＰＶＣの量がＰＳやＰＥに比べて少ない場合は、ＰＶＣの粒を摩擦補助材として円筒容器５内に入れて、ＰＶＣとＰＶＣに対して逆極性を有するＰＳやＰＥとの量を均等にする。反対に、ＰＶＣの量がＰＳやＰＥに比べて多い場合は、ＰＶＣに対して逆極性を有するＰＳやＰＥの粒を摩擦補助材として円筒容器５内に入れる。これにより、ＰＶＣは短時間で十分にマイナスの極性に帯電し、従って、静電分離装置３においてＰＶＣを高精度で選別することができる。
【００１０】
しかしながら上記のように摩擦補助材を円筒容器５内に入れた場合、摩擦補助材もプラスチック片１と共に円筒容器５の排出部７から排出されるため、排出された摩擦補助材を回収して再び円筒容器５内に戻すための特別な装置が必要とされるといった問題がある。
【００１１】
これに対して、円筒容器５の排出部７に縦横格子状の網部材１６を取付け、この網部材１６の目開きをプラスチック片１よりも大きくかつ摩擦補助材よりも小さく形成し、摩擦補助材を円筒容器５内に閉じ込めておくことによって、摩擦補助材を繰り返して使用することが考えられる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、網部材１６を設けた場合、図９に示すように、網部材１６の目開きをプラスチック片１より大きくしても、プラスチック片１が網部材１６の直交する線材１６ａ，１６ｂの交差部に引っ掛かり、次第にプラスチック片１が網部材１６の目に詰まってしまい、帯電したプラスチック片１を排出部７から排出する際に支障を来すといった問題が発生する。
【００１３】
本発明は、摩擦補助材を繰り返して使用することによって、特定のプラスチック片を短時間で十分に帯電させるとともに、帯電したプラスチック片を攪拌容器内から支障なく排出することが可能な摩擦帯電装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本第１発明における摩擦帯電装置は、粉砕された複数種のプラスチック片を攪拌することによって帯電させ、帯電させたプラスチック片を選別用の静電分離装置へ供給する摩擦帯電装置であって、
軸心周りに回転自在な攪拌容器と、この攪拌容器を回転させる回転駆動装置とが備えられ、
上記攪拌容器の一端に、プラスチック片を投入する投入口が形成され、
上記攪拌容器の他端に、帯電したプラスチック片を排出する排出口が形成され、上記排出口に、攪拌容器の横断面に沿って所定間隔をあけて平行に配列された複数の線材が設けられ、
上記複数種のプラスチック片の帯電列の中で、選別しようとする特定種のプラスチック片とこの特定種のプラスチック片に対して逆極性を有するプラスチック片との割合が均等になるように上記いずれかのプラスチックの粒を摩擦補助材として攪拌容器内に入れておき、
上記摩擦補助材の粒をプラスチック片よりも大きく形成し、
上記各線材間の間隔を、プラスチック片よりも大きく、かつ摩擦補助材よりも小さく設定したものである。
【００１５】
これによると、投入口から攪拌容器内へ投入されたプラスチック片は、攪拌容器内で排出口へ向かって徐々に移動し、複数の線材間を通り抜けて排出口から排出される。この際、プラスチック片は回転している攪拌容器内で攪拌されるため、プラスチック片同士ならびにプラスチック片と摩擦補助材とが摩擦し合って短時間で十分に摩擦帯電される。
【００１６】
また、複数の線材の間隔がプラスチック片よりも大きく設定され、さらには、これら線材が、網のように格子状に交差した構成ではなく、全て同方向に向いて平行に配列されているため、プラスチック片はこれら線材に引っ掛かることなく確実に複数の線材間を通過して排出口から排出される。
【００１７】
さらに、各線材の間隔は摩擦補助材の粒よりも小さく設定されているため、摩擦補助材は各線材間を通過できず、したがって、排出口から排出されることなく、攪拌容器内に残留する。これにより、摩擦補助材を繰り返して使用することができる。
【００１８】
また、本第２発明における摩擦帯電装置は、排出口に設けられた複数の線材を排出部線材とし、
投入口と排出口との中間部に、攪拌容器の横断面に沿って所定間隔をあけて平行に配列された複数の中間部線材を設け、
上記各中間部線材間の間隔をプラスチック片よりも大きくかつ摩擦補助材よりも小さく設定し、
上記排出部線材の向きと中間部線材の向きとが攪拌容器の周方向で異なっているものである。
【００１９】
これによると、投入口から回転する攪拌容器内へ投入されたプラスチック片は、攪拌容器内で排出口へ向かって徐々に移動しながら、複数の中間部線材間と複数の排出部線材間を通り抜けて排出口から排出される。
【００２０】
また、本第３発明における摩擦帯電装置は、投入口側に対して排出口側が下位になるように攪拌容器を傾斜させているものである。
これによると、投入口から攪拌容器内に投入されたプラスチック片は、攪拌容器の傾斜によって徐々に排出口へ向かって移動し、攪拌容器内にほとんど残留することなく、排出口から確実に排出される。
【００２１】
また、本第４発明における摩擦帯電装置は、排出口の開口面積を調節する排出面積調節体が設けられているものである。
これによると、排出面積調節体によって排出口の開口面積を増減して調節することで、プラスチック片の排出量を調節することができる。
【００２２】
また、本第５発明における摩擦帯電装置は、攪拌容器の内部に、プラスチック片を攪拌する攪拌部材が設けられているものである。
これによると、攪拌容器内に投入されたプラスチック片は、攪拌容器の回転と攪拌部材とによって十分に攪拌され、攪拌時にプラスチック片同士ならびにプラスチック片と摩擦補助材とが確実に摩擦し合う。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。尚、静電分離装置３は上述した従来のものと同一の構成を有するため、同じ番号を付記してその説明を省略する。
【００２４】
図１および図２に示すように、３０は、粉砕されたプラスチック片１を攪拌することによって帯電させる摩擦帯電装置である。この摩擦帯電装置３０は、円筒状の攪拌容器３１と、この攪拌容器３１に粉砕されたプラスチック片１を投入する投入ホッパ３２とを備えている。
【００２５】
上記攪拌容器３１の一端には投入口３３が形成され、この投入口３３には、上記投入ホッパ３２の下部が軸受け５３を介して接続されている。また、攪拌容器３１の他端には、帯電したプラスチック片１を排出する排出口３４が形成され、この排出口３４から排出されたプラスチック片１は供給トレー３５内を滑り落ちて静電分離装置３の金属ドラム電極１０上に供給される。
【００２６】
上記攪拌容器３１は、ベアリング（図示せず）等を介して支持フレーム４９上に回転自在に取付けられており、モータ３６や駆動ベルト３７で構成された回転駆動装置３８によって軸心３９を中心に回転される。また、上記支持フレーム４９は一端を中心として上下方向に回動自在に構成されており、シリンダー装置（図示せず）等によって支持フレーム４９を回動させることによって、攪拌容器３１の傾斜角度αを変えることができる。この際、攪拌容器３１は投入口３３側に対して排出口３４側が下位になるように傾斜する。
【００２７】
また、図１および図３に示すように、上記攪拌容器３１の内周面には、周方向において所定角度おきに振り分けられた複数の攪拌翼４０（攪拌部材の一例）が投入口３３側から排出口３４側にわたり設けられている。また、攪拌容器３１内には、軸心３９に沿って支軸４１が設けられ、この支軸４１の一端は投入ホッパ３２の下端に取付けられている。上記支軸４１には、複数の攪拌棒４２ａ，４２ｂ（攪拌部材の一例）が軸心３９を中心にして攪拌容器３１の径方向へ放射状に設けられている。尚、一方の複数の攪拌棒４２ａは攪拌容器３１内において投入口３３寄りに位置し、他方の複数の攪拌棒４２ｂは攪拌容器３１内において排出口３４寄りに位置している。また、攪拌容器３１は、金属製、または、その内周面が樹脂でコーティングされた容器である。
【００２８】
また、図１および図５に示すように、上記排出口３４には、排出口３４の開口面積を調節する排出面積調節体４３が設けられている。すなわち、排出面積調節体４３は、排出口３４のほぼ半分の範囲を覆う半円形の固定板４４と、この固定板４４に重複して軸心３９を中心に回動自在な半円形の可動板４５とで構成されている。上記可動板４５は支軸４１の他端に外嵌されて支持されている。
【００２９】
さらに、図１および図６に示すように、上記排出口３４には、攪拌容器３１の軸心３９に直交する横断面に沿って所定間隔Ｓをあけて平行に配列された複数の排出部線材４７が設けられている。これら排出部線材４７は上記排出面積調節体４３の内側に位置しており、各排出部線材４７の両端は攪拌容器３１の内周面に取付け固定されている。
【００３０】
同様に、図１および図７に示すように、投入口３３と排出口３４との中間部には、上記攪拌容器３１の軸心３９に直交する横断面に沿って所定間隔Ｓをあけて平行に配列された複数の中間部線材４８が設けられている。これら中間部線材４８の両端は攪拌容器３１の内周面に取付け固定されている。そして、図６および図７に示すように、各排出部線材４７の向きと各中間部線材４８の向きとは攪拌容器３１の周方向で９０°ずらして設定されている。図１に示すように、上記攪拌容器３１の内部は、中間部線材４８を境にして投入口３３側に位置する第１攪拌室５０と排出口３４側に位置する第２攪拌室５１とに分けられる。尚、上記一方の複数の攪拌棒４２ａは第１攪拌室５０内に位置し、他方の複数の攪拌棒４２ｂは第２攪拌室５１内に位置している。
【００３１】
また、図１に示すように、上記複数種のプラスチック片１の帯電列の中で、選別しようとする特定種のプラスチック片１とこの特定種のプラスチック片１に対して逆極性を有するプラスチック片１との割合が均等になるように上記いずれかのプラスチックの粒を摩擦補助材５２として攪拌容器３１内に入れている。上記摩擦補助材５２の粒は複数種のプラスチック片１よりも大きく形成されており、図６および図７に示すように、上記各線材４７，４８の間隔Ｓはそれぞれ、プラスチック片１よりも大きくかつ摩擦補助材５２の粒よりも小さく設定されている。
【００３２】
例えば、ＰＶＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＳといった複数種のプラスチック片１が混在している場合、これらを帯電列順に並べるとプラスに帯電され易い側からＰＳ→ＰＥ→ＰＰ→ＰＶＣとマイナスに帯電され易い側に配列される。ここで、例えばＰＶＣを選別する場合、ＰＶＣの量がＰＳやＰＥに比べて少ない場合は、ＰＶＣの粒を摩擦補助材５２として攪拌容器３１内に入れて、ＰＶＣとＰＶＣに対して逆極性を有するＰＳやＰＥとの量を均等にする。反対に、ＰＶＣの量がＰＳやＰＥに比べて多い場合は、ＰＶＣに対して逆極性を有するＰＳやＰＥの粒を摩擦補助材５２として攪拌容器３１内に入れる。これにより、ＰＶＣとＰＶＣに対して逆極性を有するＰＳやＰＥとの量が均等になるため、ＰＶＣは短時間で十分にマイナスの極性に帯電し、従って、静電分離装置３においてＰＶＣを高精度で選別することができる。
【００３３】
上記のようにして選定された摩擦補助材５２を攪拌容器３１内の第１攪拌室５０と第２攪拌室５１とに入れておき、回転駆動装置３８によって攪拌容器３１を回転させながら、粉砕されたプラスチック片１を投入ホッパ３２から攪拌容器３１内へ投入する。
【００３４】
これにより、投入口３３から第１攪拌室５０に投入されたプラスチック片１は、傾斜した攪拌容器３１内を排出口３４へ向かって徐々に移動し、複数の中間部線材４８間を通り抜けて第２攪拌室５１に進入し、その後、複数の排出部線材４７間を通り抜けて排出口３４から排出される。この際、攪拌容器３１内のプラスチック片１は、攪拌容器３１と共に回転している攪拌翼４０と、攪拌容器３１に対して固定されている攪拌棒４２ａ，４２ｂとによって確実に攪拌されるため、プラスチック片１同士ならびにプラスチック片１と摩擦補助材５２とが摩擦し合って短時間で十分に摩擦帯電される。
【００３５】
尚、図６に示すように、複数の排出部線材４７の間隔Ｓがプラスチック片１よりも大きく設定され、さらには、これら排出部線材４７が、網のように格子状に交差した構成ではなく、全て同方向に向いて平行に配列されているため、プラスチック片１は排出部線材４７に引っ掛かることなく確実に複数の排出部線材４７間を通過して排出口３４から排出される。
【００３６】
また、複数の排出部線材４７の間隔Ｓは摩擦補助材５２の粒よりも小さく設定されているため、摩擦補助材５２は複数の排出部線材４７間を通過できず、したがって、排出口３４から排出されることなく、攪拌容器３１内に残留する。これにより、摩擦補助材５２を繰り返して使用することができる。
【００３７】
尚、図７に示すように、複数の中間部線材４８においても、上記排出部線材４７と同様な作用効果が得られる。
また、図５に示すように、可動板４５を矢印Ｗ方向へ回動することによって、排出口３４の開口面積を増減させることができるため、排出口３４から排出されるプラスチック片１の排出量を調節することができる。また、攪拌容器３１の回転数や傾斜角度αあるいは各線材４７，４８の線径や間隔Ｓによっても、上記プラスチック片１の排出量を調節することができる。
【００３８】
このようにして排出口３４から排出されたプラスチック片１は、図２に示すように、十分に帯電された状態で、供給トレー３５を通って、金属ドラム電極１０上に供給され、種類別に第一分離容器１３と第二分離容器１４とに選別される。
【００３９】
上記実施の形態では、ＰＶＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＳといった複数種のプラスチック片１のなかから例えばＰＶＣを選別する場合、ＰＶＣの含有量に応じてＰＶＣあるいは逆極性のＰＳやＰＥの粒を摩擦補助材５２としているが、帯電列の中間位置にあたるＰＰの粒を摩擦補助材５２として用いても同様の効果が得られる。また、摩擦補助材５２としてステンレス鋼等の金属の粒を使用してもよい。
【００４０】
また、図１に示すように、攪拌容器３１の他端にフランジ５４を設け、このフランジ５４に複数のボルト孔５５を形成し、攪拌容器３１のフランジ５４と仮想線で示した別の攪拌容器３１のフランジ５４同士をボルトで連結することにより、２つの攪拌容器３１を接合して使用してもよく、大量のプラスチック片１を摩擦帯電させることができる。但し、この場合、排出面積調節体４３は仮想線で示した新たに接続される別の攪拌容器３１のみに設けられ、実線で示した攪拌容器３１の排出面積調節体４３は取外される。
【００４１】
また、上記実施の形態では、図２の実線で示すように、攪拌容器３１を傾斜させた状態で、攪拌容器３１内にプラスチック片１を投入して摩擦帯電させているが、攪拌容器３１を水平にした状態で攪拌容器３１内にプラスチック片１を投入して摩擦帯電させ、所定時間が経過してプラスチック片１が十分に摩擦帯電された後、攪拌容器３１を傾斜させて排出口３４からプラスチック片１を排出してもよい。
【００４２】
さらに、上記実施の形態では、各排出部線材４７の向きと各中間部線材４８の向きとを攪拌容器３１の周方向で９０°ずらしているが、９０°以外の角度でずらしてもよく、また、ずらすのではなく、上記両線材４７，４８を同じ向きにしてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プラスチック片は回転する攪拌容器内で攪拌されるため、プラスチック片同士ならびにプラスチック片と摩擦補助材とが摩擦し合って短時間で十分に摩擦帯電される。
【００４４】
また、複数の線材の間隔がプラスチック片よりも大きく設定され、さらには、これら線材が、網のように格子状に交差した構成ではなく、全て同方向に向いて平行に配列されているため、プラスチック片はこれら線材に引っ掛かることなく確実に複数の線材間を通過して排出口から排出される。
【００４５】
さらに、各線材の間隔は摩擦補助材の粒よりも小さく設定されているため、摩擦補助材は各線材間を通過できず、したがって、排出口から排出されることなく、攪拌容器内に残留する。これにより、摩擦補助材を繰り返して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における摩擦帯電装置の攪拌容器の縦断面図である。
【図２】同、摩擦帯電装置と、この摩擦帯電装置の下流側に設置された静電分離装置との図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【図５】同、摩擦帯電装置の排出面積調節体の拡大図である。
【図６】図１におけるＣ−Ｃ矢視図である。
【図７】図１におけるＤ−Ｄ矢視図である。
【図８】従来の摩擦帯電装置と静電分離装置との概略図である。
【図９】従来の摩擦帯電装置の排出部に設けられた網部材の図である。
【符号の説明】
１プラスチック片
３静電分離装置
３０摩擦帯電装置
３１攪拌容器
３３投入口
３４排出口
３８回転駆動装置
３９軸心
４０攪拌翼（攪拌部材）
４２ａ，４２ｂ攪拌棒（攪拌部材）
４３排出面積調節体
４７排出部線材
４８中間部線材
５２摩擦補助材
Ｓ所定間隔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a frictional charging device that charges a plurality of types of crushed plastic pieces and supplies the charged pieces to a sorting electrostatic separation device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, recycling of refuse has been rapidly promoted. By the way, plastics consumed as raw materials for plastic products include vinyl chloride resin (hereinafter referred to as “PVC”), polyethylene resin (hereinafter referred to as “PE”), polypropylene resin (hereinafter referred to as “PP”), It is considered that polystyrene-based resin (hereinafter, referred to as “PS”) occupies the majority, and the above-mentioned resins occupy most of the recovered waste plastic. When recycling these resins, it is necessary to separate them for each type of resin.
[0003]
In order to sort a plurality of types of mixed plastic pieces as described above, first, as shown in FIG. 8, a plurality of types of crushed plastic pieces 1 are charged by a frictional charging device 2, and then the charged plastic pieces 1 are charged. There is a technique in which a piece 1 is supplied from a frictional charging device 2 to an electrostatic separation device 3 for sorting, and a specific plastic piece 1 is separated by the electrostatic separation device 3.
[0004]
The frictional charging device 2 has a charging unit 6 formed at one end of a cylindrical container 5 and a discharging unit 7 formed at the other end. A rotatable stirring blade (see FIG. (Not shown), and the charging section 6 is provided with a charging hopper 8.
[0005]
The electrostatic separation device 3 includes a metal drum electrode 10 rotatable in a predetermined direction about a horizontal axis, and an arc-shaped opposing electrode plate 11 provided diagonally above the metal drum electrode 10 in the rotation direction. The cathode of a high-voltage power supply 12 is connected to the counter electrode plate 11, and the anode of the high-voltage power supply 12 is grounded. With this connection, a rotating ground electrode is formed by the metal drum electrode 10, and a sorting electrostatic field is formed between the metal drum electrode 10 and the counter electrode plate 11.
[0006]
Below the metal drum electrode 10, a first separation container 13 and a second separation container 14 that are opened upward are arranged in this order on the upstream side in the rotation direction. Further, a brush 15 for scraping off the plastic piece 1 attached to the peripheral surface of the metal drum electrode 10 is arranged on the outer peripheral portion of the metal drum electrode 10.
[0007]
The operation of the above configuration will be described. The plurality of types of plastic pieces 1 are charged into the cylindrical container 5 from the charging hopper 8, and the different types of plastic pieces 1 are agitated by the agitating blades rotating inside to be charged by friction with each other. The plastic piece 1 charged in this way is discharged from the discharge portion 7 and falls on the metal drum electrode 10, and the positively charged plastic piece 1 repels the metal drum electrode 10 and is attracted to the counter electrode plate 11. , Falls into the first separation container 13. The negatively charged plastic piece 1 is attracted to the surface of the metal drum electrode 10 and falls into the second separation container 14 due to the rotation of the metal drum electrode 10, or is scraped from the surface of the metal drum electrode 10 by the brush 15. It is dropped and separated, and falls into the second separation container 14.
[0008]
In the sorting of the plastic pieces 1 as described above, in order to sort out and collect a specific plastic piece 1 with higher accuracy, the present inventors try to sort out the charged train of the plurality of types of plastic pieces 1. Any one of the above-mentioned plastic particles is used as a friction auxiliary material in the cylindrical container 5 so that the ratio of the specific kind of plastic piece 1 and the plastic piece 1 having the opposite polarity to the specific kind of plastic piece 1 becomes equal. It is proposed to put in.
[0009]
For example, when the type of the above-mentioned plastic piece 1 is PVC, PE, PP, and PS, if these are arranged in the order of charging, from the side that is easily charged to positive, the order is likely to be PS → PE → PP → PVC and the side that is easily charged negatively Are arranged. According to this, PS and PE are charged with many positive charges, and PP and PVC are charged with many negative charges. Here, for example, when selecting PVC, if the amount of PVC is smaller than that of PS or PE, the PVC particles are put into the cylindrical container 5 as a friction auxiliary material, and have opposite polarities to PVC and PVC. Equalize the amount with PS and PE. Conversely, when the amount of PVC is larger than that of PS or PE, particles of PS or PE having the opposite polarity to PVC are put into the cylindrical container 5 as a friction auxiliary material. Thereby, the PVC is sufficiently charged to a negative polarity in a short time, and therefore, the PVC can be sorted with high accuracy in the electrostatic separation device 3.
[0010]
However, when the friction auxiliary material is put into the cylindrical container 5 as described above, the friction auxiliary material is also discharged from the discharge portion 7 of the cylindrical container 5 together with the plastic piece 1. Therefore, the discharged friction auxiliary material is collected and again. There is a problem that a special device for returning it into the cylindrical container 5 is required.
[0011]
On the other hand, a mesh member 16 in the form of a vertical and horizontal lattice is attached to the discharge portion 7 of the cylindrical container 5, and the mesh of the mesh member 16 is formed to be larger than the plastic piece 1 and smaller than the friction auxiliary material. It is conceivable that the friction auxiliary material is used repeatedly by keeping the inside of the cylindrical container 5.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the mesh member 16 is provided, as shown in FIG. 9, even if the mesh of the mesh member 16 is larger than the plastic piece 1, the plastic piece 1 is crossed at the intersection of the orthogonal wires 16 a and 16 b of the mesh member 16. , The plastic pieces 1 gradually become clogged in the meshes of the mesh member 16, which causes a problem in that the charged plastic pieces 1 are discharged from the discharge unit 7.
[0013]
The present invention provides a frictional charging device capable of sufficiently charging a specific plastic piece in a short time and repeatedly discharging the charged plastic piece from the stirring container by using the friction auxiliary material repeatedly. The purpose is to provide.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the friction charging device according to the first aspect of the present invention charges a plurality of types of crushed plastic pieces by stirring them and supplies the charged plastic pieces to an electrostatic separation device for sorting. A triboelectric charging device,
A stirring container that is rotatable around the axis and a rotation drive device that rotates the stirring container are provided,
At one end of the stirring vessel, an input port for inputting a plastic piece is formed,
At the other end of the stirring vessel, a discharge port for discharging a charged plastic piece is formed, and at the discharge port, a plurality of wires arranged in parallel at predetermined intervals along a transverse cross section of the stirring vessel are provided. ,
Any of the above-mentioned ones so that the ratio of the specific type of plastic piece to be sorted and the plastic piece having the opposite polarity to the specific type of plastic piece in the electrification train of the plurality of types of plastic pieces is equal. Put the plastic particles in a stirring vessel as a friction aid,
The particles of the friction auxiliary material are formed larger than the plastic pieces,
The spacing between the wires is set to be larger than the plastic piece and smaller than the friction auxiliary material.
[0015]
According to this, the plastic piece put into the stirring vessel from the loading port gradually moves toward the discharge port in the stirring vessel, passes through a plurality of wires, and is discharged from the discharge port. At this time, since the plastic pieces are stirred in the rotating stirring vessel, the plastic pieces and the plastic piece and the friction auxiliary material are rubbed against each other, so that the plastic pieces are sufficiently triboelectrically charged in a short time.
[0016]
In addition, the interval between the plurality of wires is set to be larger than the plastic piece, and furthermore, since these wires are not crossed in a grid like a net, but are all arranged in parallel in the same direction, The plastic pieces pass between the plurality of wires without being caught by these wires, and are discharged from the outlet.
[0017]
Further, since the interval between the wires is set smaller than the grain of the friction assisting material, the friction assisting material cannot pass between the wires, and therefore remains in the stirring vessel without being discharged from the outlet. . Thereby, the friction auxiliary material can be used repeatedly.
[0018]
Further, in the frictional charging device according to the second aspect of the present invention, the plurality of wires provided at the outlet are used as the discharging portion wires,
A plurality of intermediate wires arranged in parallel at predetermined intervals along the cross section of the stirring vessel in an intermediate portion between the inlet and the outlet,
The spacing between the intermediate wires is set larger than the plastic piece and smaller than the friction auxiliary material,
The direction of the discharge section wire and the direction of the intermediate section wire are different in the circumferential direction of the stirring vessel.
[0019]
According to this, a plastic piece put into a rotating stirring container from an input port passes through between a plurality of intermediate wires and a plurality of discharge wires while gradually moving toward a discharge port in the stirring container. Is discharged from the outlet.
[0020]
Further, in the frictional charging device according to the third aspect of the invention, the stirring container is inclined such that the discharge port side is lower than the input port side.
According to this, the plastic piece introduced into the stirring vessel from the introduction port gradually moves toward the discharge port due to the inclination of the stirring vessel, and is reliably discharged from the discharge port with almost no remaining in the stirring vessel. You.
[0021]
Further, the friction charging device according to the fourth aspect of the present invention is provided with a discharge area adjuster for adjusting the opening area of the discharge port.
According to this, the discharge amount of the plastic piece can be adjusted by increasing or decreasing the opening area of the discharge port by the discharge area adjuster.
[0022]
Further, the friction charging device according to the fifth aspect of the present invention is provided with a stirring member for stirring the plastic pieces inside the stirring container.
According to this, the plastic piece put into the stirring vessel is sufficiently stirred by the rotation of the stirring vessel and the stirring member, and the plastic pieces and the plastic piece and the friction auxiliary material surely friction with each other during the stirring.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since the electrostatic separation device 3 has the same configuration as that of the above-described conventional device, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
[0024]
As shown in FIGS. 1 and 2, reference numeral 30 denotes a frictional charging device that charges the pulverized plastic pieces 1 by stirring them. The friction charging device 30 includes a cylindrical stirring container 31 and a charging hopper 32 for charging the pulverized plastic pieces 1 into the stirring container 31.
[0025]
A charging port 33 is formed at one end of the stirring vessel 31, and a lower portion of the charging hopper 32 is connected to the charging port 33 via a bearing 53. Further, at the other end of the stirring vessel 31, a discharge port 34 for discharging the charged plastic piece 1 is formed, and the plastic piece 1 discharged from the discharge port 34 slides down in the supply tray 35 and slides into the electrostatic separation device. 3 on the metal drum electrode 10.
[0026]
The stirring vessel 31 is rotatably mounted on a support frame 49 via a bearing (not shown) or the like, and is rotated about an axis 39 by a rotation driving device 38 including a motor 36 and a driving belt 37. Rotated. The support frame 49 is configured to be rotatable up and down around one end, and by rotating the support frame 49 by a cylinder device (not shown) or the like, the inclination angle α of the stirring vessel 31 is set. Can be changed. At this time, the stirring vessel 31 is inclined such that the discharge port 34 side is lower than the input port 33 side.
[0027]
As shown in FIGS. 1 and 3, a plurality of stirring blades 40 (an example of a stirring member) distributed at a predetermined angle in the circumferential direction are provided on the inner peripheral surface of the stirring container 31 from the inlet 33 side. It is provided over the discharge port 34 side. A support shaft 41 is provided in the stirring vessel 31 along the axis 39, and one end of the support shaft 41 is attached to a lower end of the input hopper 32. On the support shaft 41, a plurality of stirring rods 42a and 42b (an example of a stirring member) are provided radially in the radial direction of the stirring vessel 31 around the axis 39. Note that one of the plurality of stirring rods 42a is located near the inlet 33 in the stirring vessel 31, and the other plurality of stirring rods 42b is located near the outlet 34 in the stirring vessel 31. The stirring container 31 is a container made of metal or a resin whose inner peripheral surface is coated with a resin.
[0028]
As shown in FIGS. 1 and 5, the discharge port 34 is provided with a discharge area adjuster 43 for adjusting the opening area of the discharge port 34. That is, the discharge area adjuster 43 includes a semicircular fixed plate 44 that covers substantially half the area of the discharge port 34, and a semicircular movable plate that overlaps with the fixed plate 44 and is rotatable about the axis 39. 45. The movable plate 45 is externally fitted to and supported by the other end of the support shaft 41.
[0029]
Further, as shown in FIGS. 1 and 6, the discharge port 34 has a plurality of discharge unit wires arranged in parallel at a predetermined interval S along a cross section orthogonal to the axis 39 of the stirring vessel 31. 47 are provided. These discharge unit wires 47 are located inside the discharge area adjusting body 43, and both ends of each discharge unit wire 47 are attached and fixed to the inner peripheral surface of the stirring vessel 31.
[0030]
Similarly, as shown in FIG. 1 and FIG. 7, an intermediate portion between the inlet 33 and the outlet 34 is parallel at a predetermined interval S along a cross section orthogonal to the axis 39 of the stirring vessel 31. Are provided. Both ends of these intermediate wires 48 are attached and fixed to the inner peripheral surface of the stirring vessel 31. As shown in FIGS. 6 and 7, the direction of each discharge portion wire 47 and the direction of each intermediate portion wire 48 are set to be shifted by 90 ° in the circumferential direction of the stirring vessel 31. As shown in FIG. 1, the inside of the stirring vessel 31 is divided into a first stirring chamber 50 located on the side of the inlet 33 and a second stirring chamber 51 located on the side of the outlet 34 with the middle wire 48 as a boundary. Divided. The one plurality of stirring bars 42 a is located in the first stirring chamber 50, and the other plurality of stirring bars 42 b is located in the second stirring chamber 51.
[0031]
As shown in FIG. 1, a specific type of plastic piece 1 to be selected and a plastic piece having a polarity opposite to that of the specific type of plastic piece 1 are selected from among the plurality of types of plastic pieces 1. Any one of the above-mentioned plastic particles is placed in the stirring vessel 31 as the friction auxiliary material 52 so that the ratio of the plastics to 1 becomes equal. The grains of the friction auxiliary material 52 are formed larger than the plurality of types of plastic pieces 1, and as shown in FIGS. 6 and 7, the spacing S between the wires 47 and 48 is larger than the plastic piece 1. And it is set smaller than the grain of the friction auxiliary material 52.
[0032]
For example, when a plurality of types of plastic pieces 1 such as PVC, PE, PP, and PS are mixed, if these are arranged in the order of the charging row, it is likely to be negatively charged as PS → PE → PP → PVC from the side that is more likely to be positively charged. Arranged on the side. Here, for example, when sorting PVC, when the amount of PVC is smaller than that of PS or PE, the PVC particles are put into the stirring vessel 31 as the friction auxiliary material 52 to have the opposite polarity to PVC and PVC. Equalize the amount with PS and PE. Conversely, when the amount of PVC is larger than that of PS or PE, particles of PS or PE having the opposite polarity to PVC are put into the stirring vessel 31 as the friction auxiliary material 52. As a result, the amount of PVC and the amount of PS or PE having the opposite polarity to the PVC are equalized, so that the PVC is sufficiently charged to a negative polarity in a short time. Sorting can be performed with accuracy.
[0033]
The friction assisting material 52 selected as described above is put in the first stirring chamber 50 and the second stirring chamber 51 in the stirring vessel 31 and crushed while rotating the stirring vessel 31 by the rotation driving device 38. The plastic piece 1 is charged from the charging hopper 32 into the stirring vessel 31.
[0034]
Thereby, the plastic piece 1 charged into the first stirring chamber 50 from the charging port 33 gradually moves toward the discharge port 34 in the inclined stirring container 31, passes through the plurality of intermediate wires 48, and passes through the second wire 48. After entering the second stirring chamber 51, it is discharged from the discharge port 34 through the plurality of discharge portion wires 47. At this time, the plastic piece 1 in the stirring vessel 31 is reliably stirred by the stirring blades 40 rotating together with the stirring vessel 31 and the stirring rods 42a and 42b fixed to the stirring vessel 31. The plastic pieces 1 and the plastic piece 1 and the friction auxiliary material 52 rub against each other and are sufficiently triboelectrically charged in a short time.
[0035]
As shown in FIG. 6, the interval S between the plurality of discharge unit wires 47 is set to be larger than the plastic piece 1. Since the plastic pieces 1 are all arranged in parallel in the same direction, the plastic pieces 1 surely pass through the plurality of discharge unit wires 47 without being caught by the discharge unit wires 47 and are discharged from the discharge port 34.
[0036]
Further, since the interval S between the plurality of discharge unit wires 47 is set smaller than the grain of the friction auxiliary material 52, the friction auxiliary material 52 cannot pass between the plurality of discharge unit wires 47. It remains in the stirring vessel 31 without being discharged. Thereby, the friction auxiliary member 52 can be used repeatedly.
[0037]
In addition, as shown in FIG. 7, the same operation and effects as those of the discharge unit wire 47 can be obtained also in the plurality of intermediate unit wires 48.
Further, as shown in FIG. 5, by rotating the movable plate 45 in the direction of the arrow W, the opening area of the discharge port 34 can be increased or decreased, so that the discharge amount of the plastic pieces 1 discharged from the discharge port 34 Can be adjusted. In addition, the discharge amount of the plastic piece 1 can be adjusted by the rotation speed and the inclination angle α of the stirring vessel 31 or the wire diameter and the interval S of the wires 47 and 48.
[0038]
The plastic piece 1 discharged from the discharge port 34 in this way is supplied to the metal drum electrode 10 through the supply tray 35 in a sufficiently charged state as shown in FIG. It is sorted into one separation container 13 and a second separation container 14.
[0039]
In the above embodiment, for example, when PVC is selected from a plurality of types of plastic pieces 1 such as PVC, PE, PP, and PS, particles of PVC or particles of PS or PE of opposite polarity are friction assisted according to the content of PVC. Although the material 52 is used, the same effect can be obtained by using the PP particles at the intermediate position of the charging train as the friction auxiliary material 52. Further, metal particles such as stainless steel may be used as the friction auxiliary material 52.
[0040]
As shown in FIG. 1, a flange 54 is provided at the other end of the stirring vessel 31, a plurality of bolt holes 55 are formed in the flange 54, and another stirring vessel indicated by an imaginary line with the flange 54 of the stirring vessel 31. The two stirring vessels 31 may be joined and used by connecting the flanges 54 of the 31 with bolts, and a large amount of the plastic pieces 1 can be frictionally charged. However, in this case, the discharge area adjuster 43 is provided only in another newly connected stirring vessel 31 indicated by a virtual line, and the discharge area adjuster 43 of the stirring vessel 31 indicated by a solid line is removed.
[0041]
Further, in the above embodiment, as shown by the solid line in FIG. 2, the plastic piece 1 is put into the stirring container 31 and charged by friction in a state where the stirring container 31 is inclined. The plastic piece 1 is put into the stirring vessel 31 in a horizontal state and charged by friction. After a predetermined time has passed, the plastic piece 1 is sufficiently charged by friction. The plastic piece 1 may be discharged.
[0042]
Furthermore, in the above-described embodiment, the direction of each discharge unit wire 47 and the direction of each intermediate unit wire 48 are shifted by 90 ° in the circumferential direction of the stirring vessel 31; however, they may be shifted by an angle other than 90 °, Instead of shifting, the two wires 47 and 48 may be oriented in the same direction.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the plastic pieces are agitated in the rotating stirring vessel, so that the plastic pieces and the plastic piece and the friction auxiliary material rub against each other and are sufficiently triboelectrically charged in a short time.
[0044]
In addition, the interval between the plurality of wires is set to be larger than the plastic piece, and furthermore, since these wires are not crossed in a grid like a net, but are all arranged in parallel in the same direction, The plastic pieces pass between the plurality of wires without being caught by these wires, and are discharged from the outlet.
[0045]
Further, since the interval between the wires is set smaller than the particles of the friction auxiliary material, the friction auxiliary material cannot pass between the wires, and therefore remains in the stirring vessel without being discharged from the discharge port. . Thereby, the friction auxiliary material can be used repeatedly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a stirring container of a frictional charging device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a drawing of a friction charging device and an electrostatic separation device installed downstream of the friction charging device.
FIG. 3 is a view as viewed in the direction of arrows AA in FIG. 1;
FIG. 4 is a view taken in the direction of arrows BB in FIG. 1;
FIG. 5 is an enlarged view of a discharge area adjusting body of the frictional charging device.
FIG. 6 is a view taken in the direction of arrows CC in FIG. 1;
FIG. 7 is a view as seen in the direction of the arrow DD in FIG. 1;
FIG. 8 is a schematic diagram of a conventional frictional charging device and a conventional electrostatic separation device.
FIG. 9 is a diagram of a net member provided at a discharge section of a conventional frictional charging device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plastic piece 3 Electrostatic separation device 30 Friction charging device 31 Stirring container 33 Inlet 34 Outlet 38 Rotation drive 39 Shaft center 40 Stirring blade (stirring member)
42a, 42b stirring rod (stirring member)
43 discharge area adjusting body 47 discharge part wire 48 intermediate part wire 52 friction auxiliary material S predetermined interval

Claims

粉砕された複数種のプラスチック片を攪拌することによって帯電させ、帯電させたプラスチック片を選別用の静電分離装置へ供給する摩擦帯電装置であって、
軸心周りに回転自在な攪拌容器と、この攪拌容器を回転させる回転駆動装置とが備えられ、
上記攪拌容器の一端に、プラスチック片を投入する投入口が形成され、
上記攪拌容器の他端に、帯電したプラスチック片を排出する排出口が形成され、上記排出口に、攪拌容器の横断面に沿って所定間隔をあけて平行に配列された複数の線材が設けられ、
上記複数種のプラスチック片の帯電列の中で、選別しようとする特定種のプラスチック片とこの特定種のプラスチック片に対して逆極性を有するプラスチック片との割合が均等になるように上記いずれかのプラスチックの粒を摩擦補助材として攪拌容器内に入れておき、
上記摩擦補助材の粒をプラスチック片よりも大きく形成し、
上記各線材間の間隔を、プラスチック片よりも大きく、かつ摩擦補助材よりも小さく設定したことを特徴とする摩擦帯電装置。A triboelectric charging device for charging a plurality of types of crushed plastic pieces by stirring, and supplying the charged plastic pieces to an electrostatic separation device for sorting,
A stirring container that is rotatable around the axis and a rotation drive device that rotates the stirring container are provided,
At one end of the stirring vessel, an input port for inputting a plastic piece is formed,
At the other end of the stirring vessel, a discharge port for discharging a charged plastic piece is formed, and at the discharge port, a plurality of wires arranged in parallel at predetermined intervals along a transverse cross section of the stirring vessel are provided. ,
Any of the above-mentioned ones so that the ratio of the specific type of plastic piece to be sorted and the plastic piece having the opposite polarity to the specific type of plastic piece in the electrification train of the plurality of types of plastic pieces is equal. Put the plastic particles in a stirring vessel as a friction aid,
The particles of the friction auxiliary material are formed larger than the plastic pieces,
A frictional charging device, wherein the distance between the wires is set larger than the plastic piece and smaller than the friction auxiliary material.

排出口に設けられた複数の線材を排出部線材とし、
投入口と排出口との中間部に、攪拌容器の横断面に沿って所定間隔をあけて平行に配列された複数の中間部線材を設け、
上記各中間部線材間の間隔をプラスチック片よりも大きくかつ摩擦補助材よりも小さく設定し、
上記排出部線材の向きと中間部線材の向きとが攪拌容器の周方向で異なっていることを特徴とする請求項１記載の摩擦帯電装置。A plurality of wires provided at the outlet are used as the wires of the discharge section,
A plurality of intermediate wires arranged in parallel at predetermined intervals along the cross section of the stirring vessel in an intermediate portion between the inlet and the outlet,
The spacing between the intermediate wires is set larger than the plastic piece and smaller than the friction auxiliary material,
2. The friction charging device according to claim 1, wherein the direction of the discharge section wire and the direction of the intermediate section wire are different in the circumferential direction of the stirring vessel.

投入口側に対して排出口側が下位になるように攪拌容器を傾斜させていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の摩擦帯電装置。3. The friction charging device according to claim 1, wherein the stirring vessel is inclined so that the discharge port side is lower than the input port side.

排出口の開口面積を調節する排出面積調節体が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の摩擦帯電装置。The frictional charging device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a discharge area adjuster for adjusting an opening area of the discharge port.

攪拌容器の内部に、プラスチック片を攪拌する攪拌部材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の摩擦帯電装置。The friction charging device according to any one of claims 1 to 4, wherein a stirring member for stirring the plastic pieces is provided inside the stirring container.